Question

【題目】我國雙氧水(蒽醌法)生產廠家每年都會排放一定量的廢鎳觸媒(主要含有金屬鎳，還含有Fe、Ca、Mg等雜質)。以其為原料制備NiSO4的工藝流程如下：

回答下列問題：

（1）廢鎳觸媒灼燒的目的是___________________________。

（2）“酸浸”時，提高鎳的浸取率的措施有_________(填字母)。

a．金屬鎳廢料進行“粉碎” b．用硫酸多次浸取

c．浸取時間縮短一半 d．適當升高溫度

（3）“氧化”時發生反應的n(Fe2+) ∶n( H2O2) =_________,濾渣B的主要成分的化學式為_________。

（4）已知溶液中c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol·L-1 即除鐵完全，Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39。利用氨水調節溶液pH 可以將鐵除去。若測得溶液的pH=3.5，則溶液中的鐵是否完全除去? _______________________(列式計算)。

（5）“溶解”過程中反應的離子方程式為_____________________________________。

Answer 1

【答案】 除去廢鎳觸媒中有機物 abd 2∶1 MgF2、CaF2 ==1×10-7.5<1.0×10-5，鐵已完全除去 NiCO3+2H+=Ni2++CO2↑+H2O

【解析】試題分析：由流程可知，廢料經灼燒后，再水洗，然后用硫酸浸取，加雙氧水把亞鐵離子氧化，加入氨水把鐵離子沉淀，加氟化銨沉淀鈣離子和鎂離子，加碳酸鈉沉鎳，過濾后，把碳酸鎳用硫酸溶解，得到硫酸鎳溶液，最后分離提純得到產品。

（1）灼燒廢鎳觸媒的目的是除去廢鎳觸媒中有機物。

（2）“酸浸”時，a．金屬鎳廢料進行“粉碎”，可以使廢料反應更充分； b．用硫酸多次浸取也可以使廢料充分反應，提高浸取率；c．浸取時間縮短一半，浸取率會變小； d．適當升高溫度，可以使反應更充分，提高了廢料的浸取率。綜上所述，提高鎳的浸取率的措施有abd。

（3）根據化合價升降法，可以判斷“氧化”時發生反應的n(Fe2+)∶n(H2O2)=2∶1,濾渣B的主要成分的化學式為MgF2、CaF2。

（4）已知溶液中c(Fe3+)≤1.0×10-5mol·L-1即除鐵完全，Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39。利用氨水調節溶液pH可以將鐵除去。若測得溶液的pH=3.5，則溶液中的c(F3+) =1×10-7.5<1.0×10-5，所以，鐵已完全除去。

（5）“溶解”過程中碳酸鎳與稀硫酸反應的離子方程式為NiCO3+2H+=Ni2++CO2↑+H2O。